CN106059618B - 一种射频链路中的信号收发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频链路中的信号收发方法及装置。该射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道。在有信号要发送时，射频开关接收控制器发送的第一切换命令，切换到射频发送信道上；射频捷变收发器接收收发处理器发送的第一数字基带信号，并将第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过射频发送信道和天线馈入外界；在有信号要接收时，射频开关接收控制器发送的第二切换命令，切换到射频接收信道上；射频捷变收发器通过射频接收信道接收天线发送的空间信号，将空间信号模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，并将第二数字基带信号发送给收发处理器。这样可以实现快速收发，提高了信号传输效率。

Description

一种射频链路中的信号收发方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种射频链路中的信号收发方法及装置。

背景技术

在实际应用中，无线通信设备可以采用时分复用工作模式或者频分复用工作模式，具体的可以根据实际情况进行设定。当无线通信设备采用时分复用工作模式时，其需要在不同时间采用同样的频点进行信号的发送和接收。在这种工作模式下，收发切换时间对设备的传输效率影响很大。

目前在基于射频捷变收发器的射频链路中，通常将射频捷变收发器设置于时分复用工作模式，射频捷变收发器在这种工作模式下，收发切换会涉及到芯片内部频率合成器的校准与锁定过程，及对应信道的开启和关闭过程，这使得切换时间较长，降低了信号传输效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种射频链路中的信号收发方法及装置。

一种射频链路中的信号发送方法，所述射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道，所述方法包括：

在有信号要发送时，所述射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第一切换命令，切换到所述射频发送信道上；

所述射频捷变收发器接收所述综合业务单元的收发处理器发送的第一数字基带信号，并将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过所述射频发送信道和天线馈入外界。

在本发明的一种具体实施方式中，所述将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过所述射频发送信道和天线馈入外界，包括：

所述射频捷变收发器将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过包含前级驱动放大电路、末级功率放大电路的射频发送信道和天线馈入外界。

一种射频链路中的信号接收方法，所述射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道，所述方法包括：

在有信号要接收时，所述射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第二切换命令，切换到所述射频接收信道上；

所述射频捷变收发器通过所述射频接收信道接收所述天线发送的空间信号，将所述空间信号模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，并将所述第二数字基带信号发送给所述综合业务单元的收发处理器。

在本发明的一种具体实施方式中，所述射频捷变收发器通过所述射频接收信道接收所述天线发送的空间信号，包括：

如果所述天线接收到的空间信号的信号强度低于预设第一阈值，则所述射频捷变收发器通过包含放大器的射频接收信道接收所述空间信号。

在本发明的一种具体实施方式中，所述射频捷变收发器通过所述射频接收信道接收所述天线发送的空间信号，包括：

如果所述天线接收到的空间信号的信号强度高于预设第二阈值，则所述射频捷变收发器通过包含衰减器的射频接收信道接收所述空间信号。

一种射频链路中的信号发送装置，所述射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道，所述装置包括：

第一切换模块，用于在有信号要发送时，由所述射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第一切换命令，切换到所述射频发送信道上；

信号发送模块，用于由所述射频捷变收发器接收所述综合业务单元的收发处理器发送的第一数字基带信号，并将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过所述射频发送信道和天线馈入外界。

在本发明的一种具体实施方式中，所述信号发送模块，具体用于：

由所述射频捷变收发器将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过包含前级驱动放大电路、末级功率放大电路的射频发送信道和天线馈入外界。

一种射频链路中的信号接收装置，所述射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道，所述装置包括：

第二切换模块，用于在有信号要接收时，由所述射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第二切换命令，切换到所述射频接收信道上；

信号接收模块，用于由所述射频捷变收发器通过所述射频接收信道接收所述天线发送的空间信号，将所述空间信号模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，并将所述第二数字基带信号发送给所述综合业务单元的收发处理器。

在本发明的一种具体实施方式中，所述信号接收模块，具体用于：

如果所述天线接收到的空间信号的信号强度低于预设第一阈值，则由所述射频捷变收发器通过包含放大器的射频接收信道接收所述空间信号。

在本发明的一种具体实施方式中，所述信号接收模块，具体用于：

如果所述天线接收到的空间信号的信号强度高于预设第二阈值，则由所述射频捷变收发器通过包含衰减器的射频接收信道接收所述空间信号。

应用本发明实施例所提供的技术方案，将射频捷变收发器设置于频分复用工作模式，使得射频捷变收发器内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态，当有信号要发送或者接收时，射频捷变收发器不需要再进行信道切换，可以实现快速收发，提高了信号传输效率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中射频链路的一种结构示意图

图2为本发明实施例中射频链路中的信号发送方法的一种实施流程图；

图3为本发明实施例中射频链路的另一种结构示意图；

图4为本发明实施例中射频链路中的信号接收方法的一种实施流程图；

图5为本发明实施例中射频链路的另一种结构示意图；

图6为本发明实施例中射频链路的另一种结构示意图；

图7为本发明实施例中射频链路中的信号发送装置的一种结构示意图；

图8为本发明实施例中射频链路中的信号接收装置的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种射频链路中的信号收发方法，该射频链路可以包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道。

在本发明实施例中，射频捷变收发器处于频分复用工作模式下，其内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态，不需要切换。在实际应用中，可以选择AD9361芯片作为射频捷变收发器。当将AD9361配置为频分复用工作模式时，其初始化可以在数百毫秒内完成内部频率合成器的校准、锁定并开启，完成芯片内部的放大器、混频器、AD/DA的启动，完成模拟滤波器和数字滤波器的配置和刷新。在工作过程中，AD9361芯片内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态，不需要切换。

参见图1所示，为本发明实施例中射频链路的一种结构示意图，该射频链路包括射频捷变收发器110、射频开关120、射频发送信道130和射频接收信道140。综合业务单元可以控制射频开关120切换到射频发送信道130或者射频接收信道140上，具体的，可以是由综合业务单元中的控制器进行控制。综合业务单元还可以包括收发处理器，收发处理器可以发送数字基带信号，通过射频链路转换传输，并通过天线馈入外界，在到达天线之前，还可以通过低通滤波器抑制谐波。相应的，可以通过天线接收信号，并通过射频链路转换传输，发送给收发处理器。

在本发明实施例中，射频开关可以包括射频开关芯片、逻辑驱动电路和逻辑控制电路。其中，射频开关芯片可以选择多个分立PIN二极管搭建，同时需要搭建较为复杂的电路结构，如逻辑驱动电路和逻辑控制电路。射频开关芯片还可以选择集成的单刀双掷射频开关芯片，选择时需要考虑工作频率范围，当开关导通时，插入损耗要小，当开关关闭时，隔离度要高。逻辑驱动电路可以提供射频开关芯片的逻辑控制引脚所需要的电压和电流。逻辑控制电路可以将综合业务单元的控制器下发的切换命令转换为射频开关芯片切换所对应的逻辑电压，然后再控制逻辑驱动电路。

参见图2所示，为本发明实施例所提供的一种射频链路中的信号发送方法的实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

S210：在有信号要发送时，射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第一切换命令，切换到射频发送信道上。

在有信号要发送时，即无线通信设备从接收状态转换为发送状态时，综合业务单元的控制器可以发出第一切换命令，射频开关接收到该第一切换命令后，可以切换到射频发送信道上。

S220：射频捷变收发器接收综合业务单元的收发处理器发送的第一数字基带信号，并将第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过射频发送信道和天线馈入外界。

在步骤S210，射频开关切换到射频发送信道上之后，综合业务单元的收发处理器可以发送第一数字基带信号。射频捷变收发器接收该第一数字基带信号，经过内部发送信道可以生成宽带已调信号，该宽带已调信号通过射频发送信道和天线可以馈入外界。

在本发明的一种具体实施方式中，射频捷变收发器将第一数字基带信号转换为宽带已调信号，可以通过包含前级驱动放大电路、末级功率放大电路的射频发送信道和天线馈入外界。

在实际应用中，射频捷变收发器的内部发送信道具有一定的动态调整范围，如AD9361的内部发送信道具有89.75dB的动态调整范围。可以根据整个系统发射功率来配置射频捷变收发器的输出信号功率，并在射频发送信道上进行增益分配。射频发送信道可以包含前级驱动放大电路和末级功率放大电路。其中，末级功率放大电路的设计可以根据发送的第一数字基带信号的波形所确定的发射功率、效率、线性度等指标进行综合考虑。

在有信号要发送时，射频链路可以参考图3所示。当有信号要发送时，综合业务单元的控制器发出第一切换命令，逻辑控制电路将第一切换命令转换为射频开关芯片切换所对应的逻辑电压，控制逻辑驱动电路提供给射频开关芯片的逻辑控制引脚所需要的电压和电流。射频开关芯片切换到TX口，即射频发送信道上。综合业务单元的收发处理器发送第一数字基带信号，经过射频捷变收发器的发送信道，将第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过包含前级驱动放大电路、末级功率放大电路的射频发送信道，经过低通滤波器后，经天线馈入外界。

在实际应用中，在有信号要发送时，即整个系统处于发送状态时，射频开关切换到发送TX口上，需将射频接收信道的电源关闭。

应用本发明实施例所提供的射频链路中的信号发送方法，将射频捷变收发器设置于频分复用工作模式，使得射频捷变收发器内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态，可以实现快速发送，提高信号传输效率。

参见图4所示，为本发明实施例所提供的射频链路中的信号接收方法的实施流程图。该方法可以包括以下步骤：

S410：在有信号要接收时，射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第二切换命令，切换到射频接收信道上。

在有信号要接收时，即无线通信设备从发送状态转换为接收状态时，综合业务单元的控制器可以发出第二切换命令，射频开关接收到该第二切换命令后，可以切换到射频接收信道上。

S420：射频捷变收发器通过射频接收信道接收天线发送的空间信号，将空间信号模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，并将第二数字基带信号发送给综合业务单元的收发处理器。

在步骤S410，射频开关切换到射频接收信道上之后，天线接收的空间信号通过射频接收信道可以到达射频捷变收发器。射频捷变收发器接收到空间信号后，可以将空间信号模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，然后将该第二数字基带信号发送给综合业务单元的收发处理器。

在本发明的一种具体实施方式中，如果天线接收到的空间信号的信号强度低于预设第一阈值，则射频捷变收发器通过包含放大器的射频接收信道接收空间信号。

射频接收信道中的功率检测器对从天线口进入的空间信号，即天线接收到的空间信号，经过放大处理后由定向耦合器耦合出的射频信号进行检测，功率检测器将检测的射频信号变成直流电压信号再进入比较电路中，将比较电路输出的逻辑电平表征的信号强度反馈到综合业务单元的控制器，如果信号强度低于预设第一阈值，即从天线口进入的空间信号比较微弱，由控制器控制射频接收信道切换到包含放大器的通道上。或者，功率检测器将信号强度反馈到射频接收信道中的比较电路，由比较电路输出的逻辑状态经过逻辑驱动电路，控制射频接收信道切换到包含放大器的通道上，即在射频接收信道内部完成空间信号的检测和通道切换。

这样，射频捷变收发器通过包含放大器的射频接收信道接收到的空间信号是经过放大器放大的，射频捷变收发器对经过放大的空间信号进行模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，将第二数字基带信号发送给综合业务单元的收发处理器。具体如图5所示。

放大器可以是低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)。

需要说明的是，第一阈值可以根据实际情况进行设置和调整，本发明实施例对此不做限制。

在本发明的另一种具体实施方式中，如果天线接收到的空间信号的信号强度高于预设第二阈值，则射频捷变收发器通过包含衰减器的射频接收信道接收空间信号。

射频接收信道中的功率检测器对从天线口进入的空间信号，即天线接收到的空间信号，经过放大处理后由定向耦合器耦合出的射频信号进行检测。功率检测器将检测的射频信号变成直流电压信号再进入比较电路中，将比较电路输出的逻辑电平表征的信号强度反馈到综合业务单元的控制器，如果信号强度高于预设第二阈值，即从天线口进入的空间信号比较强，由控制器控制射频接收信道切换到包含衰减器的通道上。或者，功率检测器将信号强度反馈到射频接收信道中的比较电路，由比较电路输出的逻辑状态经过逻辑驱动电路，控制射频接收信道切换到包含衰减器的通道上，即在射频接收信道内部完成空间信号的检测和通道切换。

这样，射频捷变收发器通过包含衰减器的射频接收信道接收到的空间信号是经过衰减器衰减的，射频捷变收发器对经过衰减的空间信号进行模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，将第二数字基带信号发送给综合业务单元的收发处理器。具体如图6所示。

需要说明的是，第二阈值可以根据实际情况进行设置和调整，第一阈值可以相同还可以不同，本发明实施例对此不做限制。

在实际应用中，在有信号要接收时，即整个系统处于接收状态时，射频开关切换到接收RX口上，需将射频发送信道的电源关闭。

应用本发明实施例所提供的射频链路中的信号接收方法，将射频捷变收发器设置于频分复用工作模式，使得射频捷变收发器内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态，可以实现快速接收，提高信号传输效率。

在本发明实施例中，采用集成度较高的射频捷变收发器配合射频发送信号构建了一种集成度较高的高效时分复用体制的射频链路，相较于传统分立元件搭建的射频链路的方式，克服了调试时间长、成本高、尺寸大、电路规模庞大复杂等缺点。

另外，如果将射频捷变收发器设置为时分复用工作模式，其收发切换时间较长，导致信号传输效率较低。本发明实施例中射频捷变收发器处于频分复用工作模式，节省了切换时间，与射频收发信道协同配合，通过射频开关进行射频收发信道的切换，可以实现信号的快速收发，提高信号传输效率。

相应于图2所示的方法实施例，本发明实施例还提供了一种射频链路中的信号发送装置。该射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道。

参见图7所示，该装置可以包括：

第一切换模块710，用于在有信号要发送时，由射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第一切换命令，切换到射频发送信道上；

信号发送模块720，用于由射频捷变收发器接收综合业务单元的收发处理器发送的第一数字基带信号，并将第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过射频发送信道和天线馈入外界。

在本发明的一种具体实施方式中，信号发送模块720，可以具体用于：

由射频捷变收发器将第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过包含前级驱动放大电路、末级功率放大电路的射频发送信道和天线馈入外界。

应用本发明实施例所提供的射频链路中的信号发送装置，将射频捷变收发器设置于频分复用工作模式，使得射频捷变收发器内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态，可以实现快速发送，提高信号传输效率。

相应于图4所示的方法实施例，本发明实施例还提供了一种射频链路中的信号接收装置。该射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道。

参见图8所示，该装置可以包括：

第二切换模块810，用于在有信号要接收时，由射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第二切换命令，切换到射频接收信道上；

信号接收模块820，用于由射频捷变收发器通过射频接收信道接收天线发送的空间信号，将空间信号模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，并将第二数字基带信号发送给综合业务单元的收发处理器。

在本发明的一种具体实施方式中，信号接收模块820，可以具体用于：

如果天线接收到的空间信号的信号强度低于预设第一阈值，则由射频捷变收发器通过包含放大器的射频接收信道接收空间信号。

在本发明的另一种具体实施方式中，信号接收模块820，可以具体用于：

如果天线接收到的空间信号的信号强度高于预设第二阈值，则由射频捷变收发器通过包含衰减器的射频接收信道接收空间信号。

应用本发明实施例所提供的射频链路中的信号接收装置，将射频捷变收发器设置于频分复用工作模式，使得射频捷变收发器内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态，可以实现快速接收，提高信号传输效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种射频链路中的信号收发方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种射频链路中的信号发送方法，其特征在于，所述射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道，所述方法包括：

在有信号要发送时，所述射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第一切换命令，切换到所述射频发送信道上；

所述射频捷变收发器接收所述综合业务单元的收发处理器发送的第一数字基带信号，并将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过所述射频发送信道和天线馈入外界；

其中，所述处于频分复用工作模式的射频捷变收发器的内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过所述射频发送信道和天线馈入外界，包括：

所述射频捷变收发器将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过包含前级驱动放大电路、末级功率放大电路的射频发送信道和天线馈入外界。

3.一种射频链路中的信号接收方法，其特征在于，所述射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道，所述方法包括：

在有信号要接收时，所述射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第二切换命令，切换到所述射频接收信道上；

所述射频捷变收发器通过所述射频接收信道接收天线发送的空间信号，将所述空间信号模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，并将所述第二数字基带信号发送给所述综合业务单元的收发处理器；

其中，所述处于频分复用工作模式的射频捷变收发器的内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述射频捷变收发器通过所述射频接收信道接收所述天线发送的空间信号，包括：

如果所述天线接收到的空间信号的信号强度低于预设第一阈值，则所述射频捷变收发器通过包含放大器的射频接收信道接收所述空间信号。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述射频捷变收发器通过所述射频接收信道接收所述天线发送的空间信号，包括：

如果所述天线接收到的空间信号的信号强度高于预设第二阈值，则所述射频捷变收发器通过包含衰减器的射频接收信道接收所述空间信号。

6.一种射频链路中的信号发送装置，其特征在于，所述射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道，所述装置包括：

第一切换模块，用于在有信号要发送时，由所述射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第一切换命令，切换到所述射频发送信道上；

信号发送模块，用于由所述射频捷变收发器接收所述综合业务单元的收发处理器发送的第一数字基带信号，并将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过所述射频发送信道和天线馈入外界；

其中，所述处于频分复用工作模式的射频捷变收发器的内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信号发送模块，具体用于：

由所述射频捷变收发器将所述第一数字基带信号转换为宽带已调信号，通过包含前级驱动放大电路、末级功率放大电路的射频发送信道和天线馈入外界。

8.一种射频链路中的信号接收装置，其特征在于，所述射频链路包括处于频分复用工作模式的射频捷变收发器、射频开关、射频发送信道和射频接收信道，所述装置包括：

第二切换模块，用于在有信号要接收时，由所述射频开关接收综合业务单元的控制器发送的第二切换命令，切换到所述射频接收信道上；

信号接收模块，用于由所述射频捷变收发器通过所述射频接收信道接收天线发送的空间信号，将所述空间信号模拟放大并解调还原成第二数字基带信号，并将所述第二数字基带信号发送给所述综合业务单元的收发处理器；

其中，所述处于频分复用工作模式的射频捷变收发器的内部的收发信道及相应的收发频率合成器一直处于工作状态。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信号接收模块，具体用于：

如果所述天线接收到的空间信号的信号强度低于预设第一阈值，则由所述射频捷变收发器通过包含放大器的射频接收信道接收所述空间信号。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述信号接收模块，具体用于：

如果所述天线接收到的空间信号的信号强度高于预设第二阈值，则由所述射频捷变收发器通过包含衰减器的射频接收信道接收所述空间信号。